專利名稱：蕉樹基活性炭及其制備方法
技術領域：
本發明屬于活性炭制備技術領域，特別涉及一種蕉樹基活性炭及其制備方法。
背景技術：
活性炭是一種性能優異的吸附劑，幾乎在所有領域廣泛應用，是國民經濟建設和人們日常生活中不可缺少的產品。隨著人們對生存質量的要求不斷提高，活性炭的需求量也逐年增加。由于木材和煤資源的短缺，目前國內外利用農林廢棄物等為原料來制取活性炭的研究越來越被重視，有些已實現產業化。農林廢棄物尤其是農作物及植物類(椰殼、核桃殼、玉米芯、煙桿、麥桿、稻桿等)大都具有一定的含碳量，是制備優良活性炭的良好原料。香蕉是人們喜食的水果，具有營養豐富及食療效能等重要經濟價值，屬可再生資源。全世界栽培香蕉的國家和地區達130個，其中，主產區為中南美洲和亞洲。我國的香蕉 種植主要分布在廣東、廣西、福建、臺灣、云南和海南，貴州、四川、重慶也有少量栽培。如今，我國產蕉大省的香蕉種植面積很廣，多已實現規?；爱a業化，香蕉產業已成為這些省份的農業經濟支柱和特色產業。香蕉樹為大型草本果樹,香蕉植株一生只開一次花,因此也只能結一次香蕉，所以在收獲香蕉果實后須把香蕉樹斬去，另一新蕉樹在旁生出，再結果實。砍伐的香蕉樹大多成為廢棄物到處堆積，不僅污染環境，而且浪費了可供利用的資源。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種以香蕉樹為原料、變廢為利、節能環保、工藝簡單、效率高成本低的蕉樹基活性炭及其制備方法，以實現香蕉特色產業廢棄香蕉樹的高值化利用。為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案蕉樹基活性炭，以香蕉樹為原料制備。香蕉樹包括香蕉莖、香蕉梗、香蕉葉。粉狀蕉樹基活性炭的碘吸附值為1300 1800mg/g。上述蕉樹基活性炭以香蕉樹為原料經微波輻射、化學活化法制備。上述蕉樹基活性炭的制備方法，包括以下步驟( I)將香蕉樹洗凈切小快，烘干；(2)將烘干后的香蕉樹粉碎，得蕉樹粉；(3)將蕉樹粉置于微波輻射裝置中進行炭化，得炭化料；(4)炭化料研磨后與活化劑混合均勻，得混合料；(5)混合料置于微波輻射裝置中進行活化，得活化料；(6)活化料用水充分洗滌，過濾，烘干固體物料，得蕉樹基活性炭。步驟(4)中活化劑為氫氧化鉀粉末，炭化料與氫氧化鉀粉末的質量比為I: I 5。步驟(6)中洗滌至pH值為6 7。步驟(6)中洗滌是先用10%鹽酸溶液浸泡I小時，固液分離，室溫下固體物料加水攪拌后用超聲波震蕩4 6min,再洗漆至pH值為6 7。步驟(I)或(6)中烘干溫度為80 120°C;步驟(2)中粉碎至粒度為40 60目；步驟(3)中炭化是在微波功率350 700W下隔氧加熱炭化5 30min ;步驟(5)中活化是在微波功率350 700W下隔氧加熱活化5 30min。針對香蕉特色產業廢棄香蕉樹浪費資源的問題，發明人首次回收利用香蕉樹為原料制備活性炭，采用微波輻射、化學活化法處理香蕉樹，獲得微孔多、比表面積高、吸附能力強的蕉樹基活性炭，可作為高性能活性炭吸附劑。本發明屬于農副產品廢物利用，利于環境保護。應用本發明不僅可以充分利用特色產業廢棄物豐富的碳資源，避免其引起的環境污染，并拓寬了我國高性能活性炭生產原料的來源渠道；而且，還可以有效提高香蕉產業的附加價值，具有可觀的經濟效益和社會效益?？傊?，本發明具有如下突出優點 (I)巨大的資源優勢首次利用廢棄香蕉樹，原料優良、來源廣泛、價廉易得且屬可再生資源，變廢為利，既有利于廢棄物綜合利用和環境保護，實現了對香蕉特色產業廢棄物的資源化利用，也擴大了活性炭的原料來源，降低活性炭的生產成本。(2)工藝簡單效高費低采用微波加熱代替傳統加熱方法，用固相混合法代替液相浸潰法，使活性炭制備時間大大縮短，能耗低，節能環保，符合循環經濟發展的需要。(3)產品性能佳蕉樹基活性炭(見圖2和圖3)微孔多、比表面積大、吸附性能強，是一種高性能活性炭。


圖I是本發明蕉樹基活性炭的制備方法工藝流程圖。圖2是本發明蕉樹基活性炭的掃描電鏡SEM圖一。圖3是本發明蕉樹基活性炭的掃描電鏡SEM圖二。
具體實施例方式圖I顯示了本發明蕉樹基活性炭的制備方法工藝流程，以下結合實施例詳細說明本發明，其中蕉樹基活性炭的碘吸附值按中華人民共和國林業部GB/T12496. 8 一 1999標準測定。實施例I(I)將香蕉樹(香蕉莖、香蕉梗、香蕉葉)洗凈切小快，110°C烘干；(2)將烘干后的香蕉樹粉碎至粒度為40目，得蕉樹粉；(3)將蕉樹粉置于微波輻射裝置中，在微波功率560W下隔氧加熱炭化15min，得炭化料；(4)炭化料研磨后與活化劑氫氧化鉀粉末(炭化料與氫氧化鉀粉末的質量比為1:2)混合均勻，得混合料；(5)混合料置于微波輻射裝置中，在微波功率560W下隔氧加熱活化8min，得活化料；(6)活化料先用10%鹽酸溶液浸泡I小時，固液分離，室溫下固體物料加水攪拌后用超聲波震蕩4min，再洗滌至pH值為7，過濾，100°C烘干固體物料3h，得蕉樹基活性炭。
本例粉狀蕉樹基活性炭的碘吸附值為1762mg/g。實施例2(I)將香蕉樹(香蕉莖、香蕉梗、香蕉葉)洗凈切小快，110°C烘干；(2)將烘干后的香蕉樹粉碎至粒度為40目，得蕉樹粉；(3)將蕉樹粉置于微波輻射裝置中，在微波功率560W下隔氧加熱炭化15min，得炭化料；(4)炭化料研磨后與活化劑氫氧化鉀粉末(炭化料與氫氧化鉀粉末的質量比為1:2)混合均勻，得混合料；(5)混合料置于微波輻射裝置中，在微波功率700W下隔氧加熱活化6min，得活化料； (6)活化料先用10%鹽酸溶液浸泡I小時，固液分離，室溫下固體物料加水攪拌后用超聲波震蕩6min，再洗滌至pH值為6. 5，過濾，110°C烘干固體物料3h，得蕉樹基活性炭。本例粉狀蕉樹基活性炭的碘吸附值為1602mg/g。實施例3(I)將香蕉樹(香蕉莖、香蕉梗、香蕉葉)洗凈切小快，110°C烘干；(2)將烘干后的香蕉樹粉碎至粒度為50目，得蕉樹粉；(3)將蕉樹粉置于微波輻射裝置中，在微波功率560W下隔氧加熱炭化15min，得炭化料；(4)炭化料研磨后與活化劑氫氧化鉀粉末(炭化料與氫氧化鉀粉末的質量比為1:1)混合均勻，得混合料；(5)混合料置于微波輻射裝置中，在微波功率420W下隔氧加熱活化7min，得活化料；(6)活化料先用10%鹽酸溶液浸泡I小時，固液分離，室溫下固體物料加水攪拌后用超聲波震蕩5min，再洗滌至pH值為7，過濾，100°C烘干固體物料3h，得蕉樹基活性炭。本例粉狀蕉樹基活性炭的碘吸附值為1316mg/g。實施例4(I)將香蕉樹(香蕉莖、香蕉梗、香蕉葉)洗凈切小快，110°C烘干；(2)將烘干后的香蕉樹粉碎至粒度為40目，得蕉樹粉；(3)將蕉樹粉置于微波輻射裝置中，在微波功率560W下隔氧加熱炭化15min，得炭化料；(4)炭化料研磨后與活化劑氫氧化鉀粉末(炭化料與氫氧化鉀粉末的質量比為1:2)混合均勻，得混合料；(5)混合料置于微波輻射裝置中，在微波功率560W下隔氧加熱活化7min，得活化料；(6)活化料先用10%鹽酸溶液浸泡I小時，固液分離，室溫下固體物料加水攪拌后用超聲波震蕩6min，再洗滌至pH值為7，過濾，100°C烘干固體物料3h，得蕉樹基活性炭。本例粉狀蕉樹基活性炭的碘吸附值為1581mg/g。實施例5(I)將香蕉樹(香蕉莖、香蕉梗、香蕉葉)洗凈切小快，110°C烘干；
(2)將烘干后的香蕉樹粉碎至粒度為40目，得蕉樹粉；(3)將蕉樹粉置于微波輻射裝置中，在微波功率560W下隔氧加熱炭化15min，得炭化料；(4)炭化料研磨后與活化劑氫氧化鉀粉末(炭化料與氫氧化鉀粉末的質量比為1:2)混合均勻，得混合料；(5)混合料置于微波輻射裝置中，在微波功率560W下隔氧加熱活化9min，得活化料；(6)活化料用先用10%鹽酸溶液浸泡I小時，固液分離，室溫下固體物料加水攪拌 后用超聲波震蕩5min，再洗滌至pH值為7，過濾，100°C烘干固體物料3h，得蕉樹基活性炭。本例粉狀蕉樹基活性炭的碘吸附值為1380mg/g。
權利要求
1.一種蕉樹基活性炭，其特征在于以香蕉樹為原料制備。
2.根據權利要求I所述的蕉樹基活性炭，其特征在于所述香蕉樹包括香蕉莖、香蕉梗、香蕉葉。
3.根據權利要求I所述的蕉樹基活性炭，其特征在于粉狀蕉樹基活性炭的碘吸附值為 1300 1800mg/g。
4.根據權利要求I所述的蕉樹基活性炭，其特征在于以香蕉樹為原料經微波輻射、化學活化法制備。
5.根據權利要求I所述蕉樹基活性炭的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)將香蕉樹洗凈切小快，烘干； (2)將烘干后的香蕉樹粉碎，得蕉樹粉； (3)將蕉樹粉置于微波輻射裝置中進行炭化，得炭化料； (4)炭化料研磨后與活化劑混合均勻，得混合料； (5)混合料置于微波輻射裝置中進行活化，得活化料； (6)活化料用水充分洗滌，過濾，烘干固體物料，得蕉樹基活性炭。
6.根據權利要求5所述蕉樹基活性炭的制備方法，其特征在于步驟(4)中活化劑為氫氧化鉀粉末，炭化料與氫氧化鉀粉末的質量比為1:1 5。
7.根據權利要求5所述蕉樹基活性炭的制備方法，其特征在于步驟(6)中洗滌至pH值為6 7。
8.根據權利要求7所述蕉樹基活性炭的制備方法，其特征在于步驟(6)中洗滌是先用10%鹽酸溶液浸泡I小時，固液分離，室溫下固體物料加水攪拌后用超聲波震蕩4 6min，再洗滌至pH值為6 7。
9.根據權利要求5所述蕉樹基活性炭的制備方法，其特征在于步驟(I)或(6)中烘干溫度為80 120°C ;步驟(2)中粉碎至粒度為40 60目；步驟(3)中炭化是在微波功率350 700W下隔氧加熱炭化5 30min ;步驟(5)中活化是在微波功率350 700W下隔氧加熱活化5 30min。
全文摘要
本發明公開了一種蕉樹基活性炭及其制備方法，利用香蕉樹為原料制備活性炭，采用微波輻射、化學活化法處理香蕉樹，獲得微孔多、比表面積高、吸附能力強的蕉樹基活性炭，可作為高性能活性炭吸附劑。本發明屬于農副產品廢物利用，利于環境保護。應用本發明不僅可以充分利用特色產業廢棄物豐富的碳資源，避免其引起的環境污染，并拓寬了我國高性能活性炭生產原料的來源渠道；而且，還可以有效提高香蕉產業的附加價值，具有可觀的經濟效益和社會效益。
文檔編號C01B31/12GK102826548SQ201210362989
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年9月26日
發明者謝祖芳, 朱萬仁, 龐起, 陳淵, 何軍, 劉榮軍, 何冬梅 申請人:玉林師范學院